2000t／d水泥熟料生产线的设计及调试

2000t／d水泥熟料生产线的设计及调试2007-11-29作者:作者：刘锦子湖北第二师范学院建材系韩晓光天津振兴水泥有限公司天津振兴水泥有限公司根据生产设施有较大富裕能力、原燃材料预均化系统与原生产线共用、利用低品位原料生产高标号低碱水泥或低碱熟料的特点，于2004年5月在原2000t/d熟料生产线西侧建成投送产一条同规模生产线(以下简称“二线’’)。二线本着“生产可靠、技术先进、节省投资、提高效益’’的设计原则，采用了大量成熟可靠的国产设备，引进部分关键设备。二线采用DCS集散型控制系统，配置带X一荧光仪的QCS质量控制系统，经过4个月试.生产，磨机及回转窑均达到或超出设计产量且产品质量稳定，现介绍该生产线的设计、调试中出现的问题及解决措施，以供参考。二线不再另外增设露天堆场及预均化堆场，与原生产线共用露天堆场及预均化库，由于原有设施有较大富裕能力，对现有设备进行必要改造即可满足两条线生产的需求：(1)提高现有石灰石堆料皮带的输能力，调整堆料皮带抛料轨迹，增加石灰石堆存量；改造取料机的机械机构，增加其取料能力；(2)露天堆场增加一台40m跨距装卸桥，与原有装卸桥一起使用，并将露天堆场物料堆高提高，加大物料储存量；(3)在石灰石卸车坑新增一台叶轮给料机，作为备用。1．2原料粉磨系统原料磨采用φ4．6m×8．5m+3．5m中卸烘干磨，与原生产线原料磨型式相同，主电动机功率为2800kW。该球磨机与ZX2800组合式选粉机配合组成闭路系统。系统选粉机具有体积小、流程简单、选粉效率高等特点，整个车间工艺布局紧凑，许多设备采取露天布置，减少了土建投资。同时为了便于操作，在选粉机粗粉处分别加冲板流量计和通过式皮带秤，使粗粉按比例回磨头、磨尾。原料烘干在粉磨的同时进行，利用窑尾预热器排出的废气作为烘干热源。当进磨物料粒度≤25nllTl，成品细度为0．08nlnl方孔筛筛余≤12％时，磨机产量为160t／h。1．3生料均化及烧成系统生料均化库采用多股流式均化库，该库库底带中心锥，库底环形充气区面积较小，耗气量小，每个卸料口上部有钢制减压锥，库底设有套筒式喂料仓，喂料仓集称重、喂料、搅拌功能于一体。烧成系统采用双系列五级旋风预热器、DD型分解炉、φ4m×60m回转窑、第三代控制流式篦式冷却机、四通道燃烧器，回转窑内采用耐火材料有高铝质耐火浇注料、硅莫砖、方镁石复合尖晶石砖、高铝砖。与原生产线相比，在窑尾分解炉增设两根三通道燃烧器，同时在四级下料管人分解炉处增加撒料盒。为减少预热器结皮阻塞，在窑尾烟室、分解炉、四级、五级旋风筒加设17台空气炮，并在五级下料管及烟室采用碳化硅质抗结皮浇注料。煅烧后的熟料经冷却、破碎后由槽式输送机送至熟料库内储存，熟料烧成热耗设计指标为750×4．18kJ／kg熟料。窑尾废气处理系统采用反吹风式袋收尘，避免了生产不正常时电收尘器的事故排放，减少了粉尘的排放量，提高了收尘效率。1．4煤粉制备系统煤粉制备系统采用HRM一1700M型立式煤磨，配置防爆型高浓度气箱脉冲袋收尘器，且采用同一煤粉仓分别为窑内及分解炉喂煤。破碎后原煤经除铁器除铁后，皮带输送机将原煤送入原煤仓进行储存。原煤由密封皮带秤给煤机计量后，进入立式煤磨进行烘干、粉磨，烘干用热气体来自窑尾废气，粉磨后煤粉在分离器处进行分选，合格煤粉随气流进入防爆型高浓度气箱脉冲袋收尘器被收集下来，经绞刀卸至煤粉仓。煤粉仓内煤粉经PFISTER喂料秤计量后，由罗茨鼓风机产生的高压气体输送至窑内、分解炉进行熟料煅烧。煤粉制备系统由于采用了立式煤磨及防爆型高浓度气箱脉冲袋收尘器，使得系统具有工艺流程简单、占地面积和建筑面积小、粉磨效率高、粉磨能耗低、噪音低、扬尘少、粉尘事故性排放少、环境清洁等特点。1．5水泥粉磨系统水泥粉磨系统采用φ4．2m×13双仓管磨机，装球量为209t，配置辊压机组成联合粉磨系统。该系统主要生产普通硅酸盐水泥，矿渣、石灰石作为混合材。该系统特点是，经过计量的新喂物料与出辊压机喂料经循环斗提一同喂入V型选粉机进行打散分选，粗料进入辊压机循环挤压，细粉由气体带人旋风收尘器被收集后喂入球磨机中继续粉磨至要求细度，经高效选粉机分选后，合格产品由气箱脉冲袋收尘器收集下来输送至水泥库储存。辊压机V型选粉机带有循环风机，出循环风机的气体小部分进入高效选粉机，大部分返回V型选粉机作为选粉气体；出磨气体直接进入高效选粉机作为选粉气体。2生产运行参数控制进厂原煤、石灰石质量情况分别见表1、表2。(2)根据进厂石灰石及原煤质量情况，确定出磨生料的率值如下：KH=1．02±0．02，SM=2．9±O．1，IM=1．55±O．1。月均熟料质量情况见表3。(3)原料粉磨系统运行参数见表4。(4)烧成系统运行参数见表5。(5)煤粉制备系统运行参数见表6。(6)水泥粉磨系统运行参数见表7。3调试过程中出现的问题及解决措施(1)二线很多设备采用露天布置，由于设备本身密封性能较差，当遇雨天时，大量雨水被吸进设备内造成物料阻塞。2(X)4年5月26日原料磨系统ZX2800选粉机四个旋风筒及四台压力绞刀堵塞；6月25日生料成品输送斜槽阻塞；7月份水泥磨系统试车过程中出现的成品斜槽堵料、成品收尘器堵料等均为上述原因造成的。通过加强设备密封及其它防雨措施，2004年8月未再出现因漏雨而出现堵料事件。(2)由于生料磨入选粉机斜槽安装时角度偏小，约为8。左右，造成斜槽多次堵料，不仅影响设备的正常运行，而且增加工人的劳动强度并对环境造成影响。解决办法：抬高斜槽，使斜槽角度由8。增大到12。。(3)原料磨系统ZX2800选粉机电机分别于2004年6月15日、9月12日两次烧坏，由于电机功率偏低，电流易过载，需对此处进行改造。(4)烧成系统熟料冷却效果差，红料较多，两次将输送机挡料皮子烧坏，出破碎机熟料温度大于120℃，影响了熟料的易磨性及熟料强度。停窑检查篦冷机时发现给活动梁供风的风机F1B出风管阀门未完全打开，将其打开开窑后，熟料的冷却效果得到加强。(5)煤粉水分高，自煤粉制备系统投入运行以来，煤粉水分一直居高不下，6、7、8月煤粉水分(内控指标≤2．5％)合格率分别为64.1％、65．9％、57．3％，合格率偏低。在回转窑内使用高水分煤粉，将增加系统热耗，百害无一利。通过降低冷风掺入量、适当减少喂煤量及随着雨水的逐渐减少，煤粉水分将有所降低。(6)水泥联合粉磨系统是一套全新的系统，无论从设计上，还是生产操作上均存在一些问题。①收尘效果差。在辊压机联合粉磨系统中，出辊压机物料较细，由于设计时考虑不周，致使循环斗提喂料口及斗提出口处扬尘较大。由于该公司使用的混合材未经烘干，经过辊压机辊压过的物料温度较高，形成较多水汽，夹杂大量水汽的粉尘进入收尘器收尘管路后，粘附在管内壁上，使收尘管内径逐渐变小直至阻塞，从而影响收尘效果。②循环斗式提升机能力问题。在系统运行过程中，因辊缝变大等原因，辊压机出于设备本身保护卸压后，由于喂料小仓的气动闸板阀关闭不及时，小仓内物料在很短的时间内通过辊压机进入循环斗提机，大大超过其承载能力，造成斗提过负荷跳停，需人工清理积料后，方可重新开启。解决办法：控制小仓物料少于5t并相应修改控制程序；将现有斗提传动功率加大。③金属探测仪频繁动作，使得辊压机无法正常运行。对于辊压机组成的联合粉磨系统来说，除铁是必需的，因为一旦有大块铁进入辊压机，将会对辊压机辊面、轴承等造成损害，为此在混料皮带上设有除铁器，在循环料的皮带上设有金属探测仪，探测仪与气动三通阀连锁。当金属探测仪发现有金属时，气动三通阀使物料走旁路人磨。由于金属探测仪过于灵敏，气动三通阀频繁将物料经旁路送人磨内，造成辊压机不能连续工作。把金属探测仪灵敏度调到迟钝后，这一问题得到基本解决。④磨机系统风压低。系统设计风量为180000m3,风机全压7500Pa，额定电流76．4A，但系统调试初期，系统风机进口压力最大不超过2300Pa，．风机的电流值在52A左右，整个系统风量、风压严重不足，选粉机转速调整范围小，水泥的比表面积和细度不匹配，磨机产量无法再提高。针对这种情况，检查系统发现风机入口阀门未完全打开，经调整风机阀门后压力可到4500Pa，电机运行电流最大值70A左右，基本上可满足系统的用风要求。⑤V型选粉机本身存在的问题。V型选粉机下锥体气体分布板与侧壁距离小，造成物料在其内部阻塞；V型选粉机出口管道弯头太大，增加系统阻力，使大量细粉不能被气流带出，影响磨机产量。针对这种情况，将V型选粉机锥体最下面两排导流板及两块气体分布板去除并将出口弯管改为直管，降低了系统阻力，V型选粉机阻塞现象再未发生。